Ny forskning från University of Kansas har funnit att en intervention baserad på vetenskapen om läsning och matematik effektivt hjälpte engelska elever att öka sin förståelse, visualisera och syntetisera information och skapa kopplingar som avsevärt förbättrade deras matematikprestanda.

Interventionen, som utfördes under 30 minuter två gånger i veckan under 10 veckor med 66 elever i tredje klass engelska som uppvisade matematikinlärningssvårigheter, förbättrade elevernas prestationer jämfört med elever som fick allmän undervisning. Detta indikerar att betoning av kognitiva begrepp som är involverade i vetenskapen om läsning och matematik är nyckeln till att hjälpa elever att förbättra sig, enligt forskare.

"Ordproblemlösning påverkas av både läsvetenskapen och matematikvetenskapen. Nyckelkomponenter inkluderar talkänsla, avkodning, språkförståelse och arbetsminne. Att använda direkta och explicita undervisningsmetoder ökar förståelsen och gör det möjligt för eleverna att effektivt koppla dessa färdigheter till lösa matematiska problem Detta integrerade tillvägagångssätt säkerställer att eleverna är utrustade med nödvändiga verktyg för att navigera både i de språkliga och numeriska kraven för ordproblem, säger Michael Orosco, professor i pedagogisk psykologi vid KU och huvudförfattare till studien.

Interventionen innefattar undervisning i förståelsestrategi i både läsning och matematik, fokusering och avkodning, fonologisk medvetenhet, ordförrådsutveckling, inferentiellt tänkande, kontextualiserat lärande och räknekunskap.

"Det har visat sig vara en av de mest effektiva evidensbaserade metoderna som finns tillgängliga för denna växande befolkning," sa Orosco.

Studien, skriven tillsammans med Deborah Reed från University of Tennessee, publicerades i tidskriften Learning Disabilities Research and Practice .

För forskningen implementerade utbildade handledare interventionen, utvecklad av Orosco och kollegor baserat på kognitiv och kulturellt lyhörd forskning utförd under en tidsperiod på 20 år. Ett exempel på en interventionssession som testades i studien var ett manus där en handledare undersökte ett ordproblem som förklarade att en person gjorde en quesadilla åt sin vän Mario och gav honom en fjärdedel av den, och sedan bad eleverna att avgöra hur mycket som återstod.

Handledaren frågade först eleverna om de kom ihåg ett klasspass där de gjorde quesadillas och vilken form de hade, och demonstrerade koncept genom att rita en cirkel på tavlan, dela den i fyra lika stora delar, låta eleverna upprepa termer som täljare och nämnare. Handledaren förklarar att när en fråga frågar hur mycket som är kvar krävs subtraktion. Eleverna samarbetade också med kamrater för att öva på att använda viktiga ordförråd i meningar. Tillvägagångssättet hjälper både eleverna att lära sig och förstå matematiska begrepp samtidigt som de är kulturellt lyhörda.

"Ordproblem är komplexa eftersom de kräver att ord översätts till matematiska ekvationer, och detta innebär att integrera vetenskapen om läsning och matematik genom språkbegrepp och differentierad undervisning," sa Orosco. "Vi har inte i stor utsträckning testat dessa tillvägagångssätt med den här gruppen barn. Men vi etablerar ett evidensbaserat ramverk som hjälper dem att utveckla bakgrundskunskap och koppla den till deras kulturella sammanhang."

Orosco, chef för KU:s Center for Culturally Responsive Educational Neuroscience, betonade språkets avgörande roll i ordproblem och betonade vikten av att använda kulturellt välbekanta termer. Att till exempel byta ut "bakelse" med "quesadilla" kan avsevärt påverka förståelsen för elever med olika bakgrunder. Om du inte förstår det initiala scenariot kan det hindra efterföljande problemlösningsansträngningar.

Studien visade sig vara effektiv för att förbättra elevernas problemlösningsförmåga, trots kovariater inklusive en individs grundläggande beräkningsförmåga, flytande intelligens och läsförståelsepoäng. Detta fynd är nyckeln, eftersom alla elever helst skulle börja på lika villkor och det skulle finnas få variationer i ett klassrum, men i verkligheten existerar samvarianter och är vanliga.

Studien hade utbildade handledare som levererade interventionen, och dess effektivitet bör testas ytterligare med arbetande lärare, skrev författarna. Orosco sa att professionell utveckling för att hjälpa lärare att skaffa sig färdigheterna är nödvändig, och att det är viktigt för lärarförberedande program att utbilda framtida lärare med sådana färdigheter också. Och att hjälpa elever på grundnivå är nödvändigt för att säkerställa framgång i framtida matematiklektioner på högre nivå som algebra.

Forskningen bygger på Orosco och kollegors arbete med att förstå och förbättra matematikundervisningen för engelska elever. Framtida arbete kommer att fortsätta med att undersöka rollen av kognitiva funktioner som arbetsminne och hjärnvetenskap, samt potentiell integrering av artificiell intelligens i undervisningen i matematik.

"Instruktioner i förståelsestrategi hjälper eleverna att skapa kopplingar, ställa frågor, visualisera, syntetisera och övervaka deras tänkande om ordproblem", skrev Orosco och Reed. "Slutligen, att tillämpa undervisning i förståelsestrategi stöder EL:er i att integrera deras läs-, språk- och matematikkunskap .... Fokusering på relevant språk i ordproblem och tillhandahållande av samarbetsstöd förbättrade avsevärt elevernas lösningsnoggrannhet."

Mer information: Michael J. Orosco et al, Kompletterande insatser för elever i tredje klass engelska med betydande problemlösningsutmaningar, Inlärningssvårigheter, forskning och praktik (2024). DOI:10.1177/09388982241229407

Tillhandahålls av University of Kansas